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05数控技师毕业论文

05数控技师毕业论文



第一篇:05数控技师毕业论文

专业论文

工种:数控车工

浅谈机械制造中数控技术的应用

姓名:郭剑

身份证号:***014

等级:技师

准考证号:

培训单位:新乡技师学院

鉴定单位:

202_年2月20日

摘要:数控技术是实现机械制造自动化的关键,直接影响到国家工业的发 1

展和综合国力的提高。以数控技术为核心的机械设备的生产和应用已经成为衡量一个国家技术水平和战略地位的重要标准。因此广泛采用数控技术应用于制造业,无论从战略角度还是发展策略,都是我国实现工业经济大国必须要大力提倡和广泛发展的。

关键词:机械制造数控技术

目录

一、概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

二、数控技术特点„„„„„„„„„„„„„„„„„„

4三、机械制造中数控技术的应用„„„„„„„„„„„„4

(一)、工业生产„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

(二)、煤矿机械„„„„„„„„„„„„„„„„„„4

(三)、汽车工业„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

(四)、机床设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

四、数控技术的发展„„„„„„„„„„„„„„„„„5

五、结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6

一、概述

在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平,从而满足现代市场的竞

争需求。

二、数控技术特点

数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。

目前是采用计算机控制,预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置,使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成,这样极大的增强了机械制造的灵活性,提高设备的工作效率。

三、机械制造中数控技术的应用

(一)、工业生产

工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上,或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下,完成人类难以完成的工作,很大程度上改善了劳动条件,保证了生产质量和人身安全。在实际操作中,控制单元是由计算机系统组成,指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令,完成预想的操作,同时同步检测执行动作,一旦出现错误或发生故障,由传感系统和检测系统反馈到控制单元,发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力,使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

(二)、煤矿机械

现代采煤机开发速度快、品种多,都是小批量的生产,各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件,传统机械加工难以实现单件的下料问题,而使用数控气割,代替了过去流行的仿型法,使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料,从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势,一些零件的焊接坡口可直接割出,这样大大提高了生产效率。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。

(三)、汽车工业

汽车工业近20年来发展尤为迅猛,在快速发展的过程中,汽车零部件的加工技术也在快速发展,数控技术的出现,更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。

将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,既可满足产品不断更新换代的要求,做到一次投资,长期受益,又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现,不仅如此,数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技

术的应用了。

(四)、机床设备

机械设备是机械制造中的重中之重,面对现代机械制造业的需求,具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即把计算机控制装置运用到机床上,也就是用数控技术对机床的加工实施控制,这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,使机床自动加工出所需零件。

四、数控技术的发展

从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史,由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统,由于采用封闭的体系结构,它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难;开放式体系结构的计算机数控系统的发展,使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统,采用软件模块化的体系结构,显示了优良的性能,能适应各种计算机的软件平台,具有统一风格的用户交互环境,操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便,具有较高的性能价格比,已成为数控系统发展的方向。

五、结束语

机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域,极大的促进了数控技术的发展,也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,尽快缩小与发达国家的差距,在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时,数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才,进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。

参考文献:

[1]马岩.中国木材工业数控化的普及[J].木材工业.202_(02).[2]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化.202_(09).[3]南生春,傅万四.浅谈数控技术在木材加工机械上的应用[J].木材加工机械,202_(01).[4]孙荣创.数控技术及装备的发展趋势及策略[J].中国科技信息.202_(12).

第二篇:数控技师技师论文

江西工贸高级技工学校

数控技师论文

题 目:

数控车床的基本应用

系(院):

机电技术系

专 业:

数控技术应用

年 级:

08数控技师班

姓 名:

张 永 东

学 号:

2008020103041

指导教师:

周伟 董跃平

二零一一年五月

摘 要

世界制造业转移,中国正在逐步成为世界加工厂。美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代,钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。我国目前经济发展已经过了发展初期,正处于重化工业发展中期。

未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上,美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年,我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年,直到202_年。因此,在未来10年中,随着中国重化工业进程的推进,中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升,国产机械产品国际竞争力增强,逐步替代进口,并加速出口。目前,机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移,并将持续受益;电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移,加快出口进程

关键词 : 数控 工业化发展 刀具 机床

Abstract Transfer of world manufacturing, China is gradually becoming the world's factory.United States, Germany, Korea and other countries have already entered the era of industrialization and the development of microelectronics era of high-tech intensive, steel, machinery, chemicals and other heavy industry is gradually transferred to developing countries.China's current economic development has been the early stages of development, the development of heavy industry is in the middle.The next 10 years will be the best period of China's machinery industry.United States, the development of heavy chemical industry in Germany more than 18 years of continuity, the United States, Germany, South Korea four countries on average continue the development of heavy chemical industry for 12 years, we estimate that the development of China's heavy chemical industry will continue through at least 10 years, until 202_.Therefore, in the next 10 years, with China to promote the process of heavy and chemical industries, the Chinese firm size, product technology, quality and so will be significantly improved international competitiveness of domestic machinery products increased, and gradually replace imports and exports accelerate.Currently, the central molecular machinery industry sectors such as shipbuilding, railway, container and container crane manufacturer, have already benefited from the international industrial transfer, and will continue to benefit;power plant equipment, engineering machinery, beds, etc.will benefit from the transfer of industries, accelerate the export processKeywords: CNC machine tool industrial development

目 录

第一章 数控机床的产生......................................................................................................5 第二章 数控机床的发展......................................................................................................6 2.1 数控系统的发展......................................................................................................6 2.2 机床的发展趋势......................................................................................................6 第三章 数控机床的分类......................................................................................................7 3.1 按加工工艺方法分类..............................................................................................7 3.2金属切削类数控机床........................................................................................7 3.3特种加工类数控机床........................................................................................7 3.4板材加工类数控机床.......................................................................................8 4.1.合理选择切削用量.................................................................................................8 4.2.合理选择刀具.........................................................................................................8 4.3.合理选择夹具.........................................................................................................9 4.4.确定加工路线.........................................................................................................9 4.5.加工路线与加工余量的联系.................................................................................9 4.6.夹具安装要点.........................................................................................................9 第五章 程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧................................................................10 5.1、程序首句妙用G00的技巧.................................................................................10 5.2、控制尺寸精度的技巧...........................................................................................11 5.2.1.修改刀补值保证尺寸精度.......................................................................11 5.2.2.半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度...........................................11 5.2.3.程序编制保证尺寸精度...........................................................................11 5.2.4.修改程序和刀补控制尺寸......................................................................12 第六章

数控技术..............................................................................................................13 6.1数控机床运动坐标的电气控制.............................................................................13 参考文献.......................................................................................................................15

第一章 数控机床的产生

在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量,单件与小批量生产的零件(批量在10~100件)约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工业更是如此。

为了满足多品种,小批量的自动化生产,迫切需要一种灵活的,通用的,能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。

根据国家标准GB/T8129-1997,对机床数字控制的定义:用数字控制的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。用计算机控制加工功能,称计算机数控(computerized numerical,缩写CNC)。

数控机床即使采用了数控技术的机床,或者说装备了数控系统的机床。从应用来说,数控机床就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等)和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示,通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,是机床自动加工出所需要的零件。

第二章 数控机床的发展

2.1 数控系统的发展

从1952年第一台数控机床问世后,数控系统已经先后经历了两个阶段和六代的发展,其六代是指电子管、晶体管、集成电路、小型计算机、微处理器和基于工控PC机的通用CNC系统。其中前三代为第一阶段,称作为硬件连接数控,简称NC系统;后三代为第二阶段,乘坐计算机软件数控,简称CNC系统。

2.2 机床的发展趋势

数控机床总的发展趋势是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。

(1)工序集中 20世纪50年代末期,在一般数控机床的基础上开发了数控加工中心,即自备刀具库的自动换刀数控机床。在加工中心机床上,工件一次装夹后,机床的机械手可以自动更换刀具,连续的对工件进行多种工序加工。

目前,加工中心机床的刀具库容量可达到100多把刀具,自动换刀装置的换刀时间仅需0.5~2秒。加工中心机床使工序集中在一台机床上完成,减少了由于工序分散,工件多次安装引起的定位误差,提高了加工精度,同时也减少了机床的台数与占地面积,压缩了半成品的库存量,减少了工序间的辅助时间,有效的提高了数控机床的生产效率和数控加工的经济效益。

(2)高速、高效、高精度

高速、高效、高精度是机械加工的目标,数控机床因其价格昂贵,在上述三方面的发展也就更为突出。

(3)方便使用

数控机床制造厂把建立友好的人机界面、提高数控机床的可靠性作为提高竞争能力的主要方面。

1)加工编程方便

手工编程和自动编程已经使用了几十年,有了长足的发展,在手工编程方面,开发了多种加工循环、参数编程和除直线、圆弧以外的各种插补功能,CAD/CAM的研究发展,从技术上来讲可以替代手工编程。但是一套适用的CAD/CAM软件加上计算机硬件,投资较大,学习、掌握时间较长,对大多数的简单工件很不经济。

2)使用方法

数控机床普遍采用彩色CRT进行人机对话、图形显示和图形模拟的。有的数控机床将采用说明书、编程指南、润滑指南等存入系统共使用者调阅。

第三章 数控机床的分类

3.1 按加工工艺方法分类

3.2金属切削类数控机床

与传统的车、铣、钻、磨、齿轮加工相对应的数控机床有数控车床、数控铣床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。尽管这些数控机床在加工工艺方法上存在很大差别,具体的控制方式也各不相同,但机床的动作和运动都是数字化控制的,具有较高的生产率和自动化程度。

3.3特种加工类数控机床

除了切削加工数控机床以外,数控技术也大量用于数控电火花线切割机床、数控电火花成型机床、数控等离子弧切割机床、数控火焰切割机床以及数控激光加工机床等。

3.4板材加工类数控机床

常见的应用于金属板材加工的数控机床有数控压力机、数控剪板机和数控折弯机等。近年来,其它机械设备中也大量采用了数控技术,如数控多坐标测量机、自动绘图机及工业机器人等。

第四章 数控车的工艺与工装削

数控车床加工工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因而应注意以下几个方面。

4.1.合理选择切削用量

对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。

切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。

4.2.合理选择刀具

1)粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。

2)精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。3)为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。

4.3.合理选择夹具

1)尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具; 2)零件定位基准重合,以减少定位误差。

4.4.确定加工路线

加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。1)应能保证加工精度和表面粗糙要求;

2)应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。

4.5.加工路线与加工余量的联系

目前,在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。

4.6.夹具安装要点

目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的,液压卡盘夹紧要点如下:首先用搬手卸下液压油缸上的螺帽,卸下拉管,并从主轴后端抽出,再用搬手卸下卡盘固定螺钉,即可卸下卡盘。

第五章 程序首句妙用与控制尺寸精度的技巧

5.1、程序首句妙用G00的技巧

目前我们所接触到的教科书及数控车削方面的技术书籍,程序首句均为建立工件坐标系,即以G50 Xα Zβ作为程序首句。根据该指令,可设定一个坐标系,使刀具的某一点在此坐标系中的坐标值为(Xα Zβ)(本文工件坐标系原点均设定在工件右端面)。采用这种方法编写程序,对刀后,必须将刀移动到G50设定的既定位置方能进行加工,找准该位置的过程如下。

1.对刀后,装夹好工件毛坯;

2.主轴正转,手轮基准刀平工件右端面A;

3.Z轴不动,沿X轴释放刀具至C点,输入G50 Z0,电脑记忆该点; 4.程序录入方式,输入G01 W-8 F50,将工件车削出一台阶;

5.X轴不动,沿Z轴释放刀具至C点,停车测量车削出的工件台阶直径γ,输入G50 Xγ,电脑记忆该点;

6.程序录入方式下,输入G00 Xα Zβ,刀具运行至编程指定的程序原点,再输入G50 Xα Zβ,电脑记忆该程序原点。

。上述步骤中,步骤6即刀具定位在XαZβ处至关重要,否则,工件坐标系就会被修改,无法正常加工工件。有过加工经验的人都知道,上述将刀具定位到XαZβ处的过程繁琐,一旦出现意外,X或Z轴无伺服,跟踪出错,断电等情况发生,系统只能重启,重启后系统失去对G50设定的工件坐标值的记忆,“复位、回零运行”不再起作用,需重新将刀具运行至XαZβ位置并重设G50。如果是批量生产,加工完一件后,回G50起点继续加工下一件,在操作过程中稍有失误,就可能修改工件坐标系。鉴于上述程序首句使用G50建立工件坐标系的种种弊端,笔者想办法将工件坐标系固定在机床上,将程序首句G50 XαZβ改为G00 Xα Zβ后,问题迎刃而解。其操作过程只需采用上述找G50过程的前五步,即完成步骤1、2、3、4、5后,将刀具运行至安全位置,调出程序,按自动运行即可。即使发生断电等意外情况,重启系统后,在编辑方式下将光标移至能安全加工又不影响工件加工进程的程序段,按自动运行方式继续加工即可。上述程序首句用 G00代替G50的实质是将工件坐标系固定在机床上,不再囿于G50 Xα Zβ程序原点的限制,不改变工件坐标系,操作简单,可靠性强,收到了意想不到的效果。中国金属加工在线

5.2、控制尺寸精度的技巧 5.2.1.修改刀补值保证尺寸精度

由于第一次对刀误差或者其他原因造成工件误差超出工件公差,不能满足加工要求时,可通过修改刀补使工件达到要求尺寸,保证径向尺寸方法如下: a.绝对坐标输入法

根据“大减小,小加大”的原则,在刀补001~004处修改。如用2号切断刀切槽时工件尺寸大了0.1mm,而002处刀补显示是X3.8,则可输入X3.7,减少2号刀补。b.相对坐标法

如上例,002刀补处输入U-0.1,亦可收到同样的效果。

同理,对于轴向尺寸的控制亦如此类推。如用1号外圆刀加工某处轴段,尺寸长了0.1mm,可在001刀补处输入W0.1。

5.2.2.半精加工消除丝杆间隙影响保证尺寸精度

对于大部分数控车床来说,使用较长时间后,由于丝杆间隙的影响,加工出的工件尺寸经常出现不稳定的现象。这时,我们可在粗加工之后,进行一次半精加工消除丝杆间隙的影响。如用1号刀G71粗加工外圆之后,可在001刀补处输入U0.3,调用G70精车一次,停车测量后,再在001刀补处输入U-0.3,再次调用G70精车一次。经过此番半精车,消除了丝杆间隙的影响,保证了尺寸精度的稳定。

5.2.3.程序编制保证尺寸精度

a.绝对编程保证尺寸精度

编程有绝对编程和相对编程。相对编程是指在加工轮廓曲线上,各线段的终点位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。也就是说,相对编程的坐标原点经常在变换,连续位移时必然产生累积误差,绝对编程是在加工的全过程中,均有相对统一的基准点,即坐标原点,故累积误差较相对编程小。数控车削工件时,工件径向尺寸的精度一般比轴向尺寸精度高,故在编写程序时,径向尺寸最好采用绝对编程,考虑到加工及编写程序的方便,轴向尺寸常采用相对编程,但对于重要的轴向尺寸,最好采用绝对编程。

b.数值换算保证尺寸精度

很多情况下,图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不一致,故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。如图2b中,除尺寸13.06mm外,其余均属直接按图2a标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。其中,φ29.95mm、φ16mm及60.07mm三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。

5.2.4.修改程序和刀补控制尺寸

数控加工中,我们经常碰到这样一种现象:程序自动运行后,停车测量,发现工件尺寸达不到要求,尺寸变化无规律。如用1号外圆刀加工图3所示工件,经粗加工和半精加工后停车测量,各轴段径向尺寸如下:φ30.06mm、φ23.03mm及φ16.02mm。对此,笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救,方法如下:

a.修改程序

原程序中的X30不变,X23改为X23.03,X16改为X16.04,这样一来,各轴段均有超出名义尺寸的统一公差0.06mm;

b.改刀补

在1号刀刀补001处输入U-0.06。

经过上述程序和刀补双管齐下的修改后,再调用精车程序,工件尺寸一般都能得到有效的保证。

数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式,实际加工中,操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能,方能编制出高质量的加工程序,加工出高质量的工件。

第六章

数控技术

6.1数控机床运动坐标的电气控制

数控机床一个运动坐标的电气控制由电流(转矩)控制环、速度控制环和位置控制环串联组成。

(1)电流环是为伺服电机提供转矩的电路。一般情况下它与电动机的匹配调节已由制造者作好了或者指定了相应的匹配参数,其反馈信号也在伺服系统内联接完成,因此不需接线与调整。

(2)速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。速度调节器是比例积分(PI)调节器,其P、I调整值完全取决于所驱动坐标轴的负载大小和机械传动系统(导轨、传动机构)的传动刚度与传动间隙等机械特性,一旦这些特性发生明显变化时,首先需要对机械传动系统进行修复工作,然后重新调整速度环PI调节器。

速度环的最佳调节是在位置环开环的条件下才能完成的,这对于水平运动的坐标轴和转动坐标轴较容易进行,而对于垂向运动坐标轴则位置开环时会自动下落而发生危险,可以采取先摘下电动机空载调整,然后再装好电动机与位置环一起调整或者直接带位置环一起调整,这时需要有一定的经验和细心。速度环的反馈环节见前面“速度测量”一节。

(3)位置环是控制各坐标轴按指令位置精确定位的控制环节。位置环将最终影响坐标轴的位置精度及工作精度。这其中有两方面的工作:

一是位置测量元件的精度与CNC系统脉冲当量的匹配问题。测量元件单位移动距离发出的脉

冲数目经过外部倍频电路和/或CNC内部倍频系数的倍频后要与数控系统规定的分辨率相符。例如位置测量元件10脉冲/mm,数控系统分辨率即脉冲当量为0.001mm,则测量元件送出的脉冲必须经过100倍频方可匹配。

二是位置环增益系数Kv值的正确设定与调节。通常Kv值是作为机床数据设置的,数控系统中对各个坐标轴分别指定了Kv值的设置地址和数值单位。在速度环最佳化调节后Kv值的设定则成为反映机床性能好坏、影响最终精度的重要因素。Kv值是机床运动坐标自身性能优劣的直接表现而并非可以任意放大。关于Kv值的设置要注意两个问题,首先要满足下列公式: Kv=v/Δ

式中v——坐标运行速度,m/min Δ——跟踪误差,mm

注意,不同的数控系统采用的单位可能不同,设置时要注意数控系统规定的单位。例如,坐标运行速度的单位是m/min,则Kv值单位为m/(mm·min),若v的单位为mm/s,则Kv的单位应为mm/(mm·s)。

其次要满足各联动坐标轴的Kv值必须相同,以保证合成运动时的精度。通常是以Kv值最低的坐标轴为准。

位置反馈(参见上节“位置测量”)有三种情况:一种是没有位置测量元件,为位置开环控制即无位置反馈,步进电机驱动一般即为开环;一种是半闭环控制,即位置测量元件不在坐标轴最终运动部件上,也就是说还有部分传动环节在位置闭环控制之外,这种情况要求环外传动部分应有相当的传动刚度和传动精度,加入反向间隙补偿和螺距误差补偿之后,可以得到很高的位置控制精度;第三种是全闭环控制,即位置测量元件安装在坐标轴的最终运动部件上,理论上这种控制的位置精度情况最好,但是它对整个机械传动系统的要求更高而不是低,如若不然,则会严重影响两坐标的动态精度,而使得机床只能在降低速度环和位置精度的情况下工作。影响全闭环控制精度的另一个重要问题是测量元件的精确安装问题,千万不可轻视。

(4)前馈控制与反馈相反,它是将指令值取出部分预加到后面的调节电路,其主要作用是减小跟踪误差以提高动态响应特性从而提高位置控制精度。因为多数机床没有设此功能,故本文不详述,只是要注意,前馈的加入必须是在上述三个控制环均最佳调试完毕后方可进行。

参考文献

1.《数控加工工艺学》

2.黄勇 陈子辰 浙江学 《机床数控系统的发展趋势 》 3.作者:李佳 《数控机床及应用》

4.202_年第30卷第1期 《机械设计与制造工程》 5.202_年第12期 《机电新产品导报》 6.202_年第34卷第8期 《机械》

7.202_年第4期 《世界制造技术与装备市场》 3.作者:李佳应用》

8.202_年第30卷第1期 《机械设计与制造工程》 9.202_年第12期 《机电新产品导报》 10.202_年第34卷第8期 《机械》

11.202_年第4期 《世界制造技术与装备市场》3.作者:李佳 应用》

12.202_年第30卷第1期 《机械设计与制造工程》 13.202_年第12期 《机电新产品导报》 14.202_年第34卷第8期 《机械》 15.202_年第4期 《世界制造技术与装备市场》

《数控机床及《数控机床及致

时光匆匆如流水,转眼便是大学毕业时节,春梦秋云,聚散真容易。在这个美好的季节里,我在电脑上敲出了最后一个字,心中涌现的不是想象已久的欢欣,却是难以言喻的失落。是的,随着论文的终结,意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束,尽管百般不舍,这一天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中决绝的来临。

三年寒窗,所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识,更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友,无论在学习上、生活上还是工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾,让我在诸多方面都有所成长。感恩之情难以用语言量度,谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。

还要感谢我的父母,给予我生命并竭尽全力给予了我接受教育的机会,养育之恩没齿难忘; 他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣,让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依,而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。在未来的日子里,我会更加努力的学习和工作,不辜负父母对我的殷殷期望!我一定会好好孝敬和报答他们!,还有许多人,也许他们只是我生命中匆匆的过客,但他们对我的支持和帮助依然在我记忆中留底了深刻的印象。在此无法一一罗列,但对他们,我始终心怀感激。最后,我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢!

第三篇:,数控毕业论文

数控机床加工与操作方法

学 生 姓 名:

邓文彬

号: 0922001450944 专 业 班 级:

08-446

指 导 教 师:

贾丽媛

202_年11月10日

西安铁路职业技术学院毕业设计

摘要

数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,离开了数控技术,先进制造技术就成了无本之木。数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化,它的关联效益和辐射能力更是难以估计。数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业,其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,实现加工机床及生产过程数控化,已经成为当今制造业的发展方向。

本论文主要介绍数控机床的定义,数控机床初学者的要求,机床加工前的准备工作,数控机床的程序指令,数控机床对刀操作方法,数控机床的工作原理和结构,加工特点,机床加工几何精度要求,数控机床的优点和缺点,数控机床与计算机实现自动技术,机床维修和生产安全要求。关键词:数控技术概念;加工方法;分类;刀具补偿;

-I

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一、数控加工技术概念与特点

简单的说就是利用数字化控制系统在加工机床上完成整个零件的加工。这一类的机床称为数控机床。这是一种现代化的加工手段。同时数控加工技术也成为一个国家制造业发展的标志。利用数控加工技术可以完成很多以前不能完成的曲面零件的加工,而且加工的准确性和精度都可以得到很好的保证。总体上说,和传统的机械加工手段相比数控加工技术具有以下特点(既有优缺点):

(一)数控机床优点

1、加工效率高。

利用数字化的控制手段可以加工复杂的曲面。而加工过程是由计算机控制,所以零件的互换性强,加工的速度快。

2、加工精度高。

同传统的加工设备相比,数控系统优化了传动装置,提高分辨率,减少了人为误差,因此加工的效率可以得到很大的提高。

3、劳动强度低。

由于采用了自动控制方式,也就是说加工的全部过程是由数控系统完成,不像传统加工手段那样烦琐,操作者在数控机床工作时,只需要监视设备的运行状态。所以劳动强度很低。

4、适应能力强。

数控加工系统就像计算机一样,可以通过调整部分参数达到修改或改变其运作方式,因此加工的范围可以得到很大的扩展。

5、工作环境好。

数控加工机床是机械控制、强电控制、弱电控制为一体高科技产物,对机床的运行温度、湿度及环境都有较高的要求。

6、就业容易、待遇高。

由于我国处于数控加工技术的大力发展阶段,大量的数控机床和先进的加工手段的快速引进,却没有大量熟练数控技术操作的人员参与,因此造成该行业严重缺乏人才。

(二)数控机床的缺点

数控加床加工与操作方法

对于高效率的金属切削加工来说,被加工材料、切削工具、切削条件是三大要素。这些决定着加工时间、刀具寿命和加工质量。经济有效的加工方式必然是合理的选择了切削条件。

切削条件的三要素:切削速度、进给量和切深直接引起刀具的损伤。伴随着切削速度的提高,刀尖温度会上升,会产生机械的、化学的、热的磨损。切削速度提高20%,刀具寿命会减少1/2。

进给条件与刀具后面磨损关系在极小的范围内产生。但进给量大,切削温度上升,后面磨损大。它比切削速度对刀具的影响小。切深对刀具的影响虽然没有切削速度和进给量大,但在微小切深切削时,被切削材料产生硬化层,同样会影响刀具的寿命。用户要根据被加工的材料、硬度、切削状态、材料种类、进给量、切深等选择使用的切削速度。

最适合的加工条件的选定是在这些因素的基础上选定的。有规则的、稳定的磨损达到寿命才是理想的条件。

然而,在实际作业中,刀具寿命的选择与刀具磨损、被加工尺寸变化、表面质量、切削噪声、加工热量等有关。在确定加工条件时,需要根据实际情况进行研究。对于不锈钢和耐热合金等材料来说,可以采用冷却剂或选用刚性好的刀刃。2.合理选择刀具

1)粗车时,要选强度高、耐用度好的刀具,以便满足粗车时大背吃刀量、大进给量的要求。

2)精车时,要选精度高、耐用度好的刀具,以保证加工精度的要求。3)为减少换刀时间和方便对刀,应尽量采用机夹刀和机夹刀片。3.合理选择夹具

1)尽量选用通用夹具装夹工件,避免采用专用夹具; 2)零件定位基准重合,以减少定位误差。4.确定加工路线

加工路线是指数控机床加工过程中,刀具相对零件的运动轨迹和方向。

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1)应能保证加工精度和表面粗糙要求; 2)应尽量缩短加工路线,减少刀具空行程时间。5.加工路线与加工余量的联系

目前,在数控车床还未达到普及使用的条件下,一般应把毛坯上过多的余量,特别是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。如必须用数控车床加工时,则需注意程序的灵活安排。6.夹具安装要点

目前液压卡盘和液压夹紧油缸的连接是靠拉杆实现的,如图1。液压卡盘夹紧要点如下:首先用扳手卸下液压油缸上的螺帽,卸下拉管,并从主轴后端抽出,再用搬手卸下卡盘固定螺钉,即可卸下卡盘。

刀具上的 修光刃 指的是在刀具刀刃后面副偏角方向磨出的一小段与刀尖平行的刀刃 主要用于刀刃切削后进行一次二次切削 相当于精加工过程 去处毛刺等伤痕 目的是提高工件的表面粗糙度 多应用于进行精加工的刀具上

2.1、数控机床的初学者要求

对于数控机床操作初学者,经常发生碰撞。常听别人说,不碰机床,就学不会机床操作,这一种非常错误有害认识。机床碰撞对机床精度很大损害,对于不同类型机床影响也不一样。一般来说,对于刚性不强机床影响较大,对于刚性较强龙门结构机床,同等撞击力下影响较小。如果机床悬臂式得结构,以及机床主轴装一回转轴上机床结构,一旦机床发生碰撞话,对机床精度影响致命。所以对于高精度数控机床来说,碰撞绝对要杜绝。只要操作者细心掌握一定防碰撞方法,碰撞完全可以预防避免。以下几点心得或许对数控机床初学者预防碰撞有所帮助。

碰撞发生最主要原因:一对刀具或者砂轮 直径长度输入错误;二对工件尺寸其他相关几何尺寸输入错误以及工件初始位置定位错误;三机床工件坐标系设置错误,或者机床零点加工过程被重置,而产生变化。机床碰撞大多发生机床快速移动过程,这时候发生碰撞危害也最大,应绝对避免。所以操作者要特别要注意机床执行程序初始阶段机

数控加床加工与操作方法

23)控制字符(Control Character)出现于特定的信息文本中,表示某一控制功能的字符。

24)地址(Address)一个控制字开始的字符或一组字符,用以辨认其后的数据。25)程序段格式(Block Format)字、字符和数据在一个程序段中的安排。26)指令码(Instruction Code)/机器码(Machine Code)计算机指令代码,机器语言,用来表示指令集中的指令的代码。

27)程序号(Program Number)以号码识别加工程序时,在每一程序的前端指定的编号.28)程序名(Prograo Name)以名称识别加工程序时,为每一程序指定的名称。29)指令方式(Command Mode)指令的工作方式。

30)程序段(Block)程序中为了实现某种操作的一组指令的集合.

31)零件程序(P art Program)在自动加工中,为了使自动操作有效按某种语言或某种格式书写的顺序指令集。零件程序是写在输人介质上的加工程序,也可以是为计算机准备的输人,经处理后得到加工程序。

32)加工程序(Machine Program)在自动加工控制系统中,按自动控制语言和格式书写的顺序指令集。这些指令记录在适当的输人介质上,完全能实现直接的操作。33)程序结束(End of Program)指出工件加工结束的辅助功能

34)数据结束(End of Data)程序段的所有命令执行完后,使主轴功能和其他功能(例如冷却功能)均被删除的辅助功能。

35)程序暂停(Progrom Stop)程序段的所有命令执行完后,删除主轴功能和其他功能,并终止其后的数据处理的辅助功能.36)准备功能(Preparatory Functton)使机床或控制系统建立加工功能方式的命令. 37)辅助功能(MiscellaneouS Function)控制机床或系统的开关功能的一种命令。38)刀具功能(Tool Funetion)依据相应的格式规范,识别或调人刀具。39)进给功能(Feed Function)定义进给速度技术规范的命令。

40)主轴速度功能(Spindle Speed Function)定义主轴速度技术规范的命令。41)进给保持(Feed Hold)在加工程序执行期问,暂时中断进给的功能。

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42)刀具轨迹(Tool Path)切削刀具上规定点所走过的轨迹。

43)零点偏置(Zero Offset)数控系统的一种特征.它容许数控测量系统的原点在指定范围内相对于机床零点移动,但其永久零点则存在数控系统中。

44)刀具偏置(Tool Offset)在一个加工程序的全部或指定部分,施加于机床坐标轴上的相对位移.该轴的位移方向由偏置值的正负来确定.45)刀具长度偏置(Tool Length Offset)在刀具长度方向卜的偏晋

46)刀具半径偏置(Tool Radlus OffseO)刀具在两个坐标方向的刀具偏置。47)刀具半径补偿(Cutter Compensation)垂直于刀具轨迹的位移,用来修正实际的刀具半径与编程的刀具半径的差异

48)刀具轨迹进给速度(Tool Path Feedrate)刀具上的基准点沿着刀具轨迹相对于工件移动时的速度,其单位通常用每分钟或每转的移动量来表示。

49)固定循环(Fixed Cycle , Canned Cycle)预先设定的一些操作命令,根据这些操作命令使机床坐标轴运动,主轴工作,从而完成固定的加工动作。例如,钻孔、铿削、攻丝以及这些加工的复合动作。

50)子程序(Subprogram)加工程序的一部分,子程序可由适当的加工控制命令调用而生效

51)工序单(Planning sheet)在编制零件的加工工序前为其准备的零件加工过程表。52)执行程序(Executlve Program)在 CNC 系统中,建立运行能力的指令集合 53)倍率(Override)使操作者在加工期间能够修改速度的编程值(例如,进给率、主轴转速等)的手工控制功能。

54)伺服机构(Servo-Mwchanisnt)这是一种伺服系统,其中被控量为机械位置或机械位置对时间的导数.55)误差(Error)计算值、观察值或实际值与真值、给定值或理论值之差 56)分辨率(Resolution)两个相邻的离散量之间可以分辨的最小间隔.

2.3、数控机床工作原理和结构简介

1.数控机床工作原理

按照零件加工的技术要求和工艺要求,编写零件的加工程序,然后将加工程序输入

数控加床加工与操作方法

1.最适合多品种中小批量零件。随着数控机床制造成本的逐步下降,现在不管是国内还是国外,加工大批量零件的情况也已经出现。加工很小批量和单件生产时,如能缩短程序的调试时间和工装的准备时间也是可以选用的。

2.精度要求高的零件。有于数控机床的刚性好,制造精度高,对刀精确,能方便的进行尺寸补偿,所以能加工尺寸精度要求高的零件。

3.表面粗糙度值小的零件。在工件和刀具的材料、精加工余量及刀具角度一定的情况下,表面粗糙度取决于切削速度和进给速度。普通机床是恒定转速,直径不同切削速度就不同,像数控车床具有恒线速切削功能,车端面、不同直径外圆时可以用相同的线速度,保证表面粗糙度值既小且一致。在加工表面粗糙度不同的表面时,粗糙度小的表面选用小的进给速度,粗糙度大的表面选用大些的进给速度,可变性很好,这点在普通机床很难做到。

4.轮廓形状复杂的零件。任意平面曲线都可以用直线或圆弧来逼近,数控机床具有圆弧插补功能,可以加工各种复杂轮廓的零件。

四、数控机床的管理使用

数控机床的使用好坏既需要操作者的精心使用,又必须依靠科学的管理,完善的管理制度、科学的生产模式是提高生产效率的有效手段。

1.建立健全完善的管理制度,有效控制、监督数控机床相关人员的工作,使机床的操作、运行全过程受控。

2.加强技术人员、技术工人管理人员的培训。数控加工的培训是一向长期的工作,是一个不断提高的过程。通过培训工艺人员可以编制更加简化的数控加工工艺、简化程序、缩短加工时间;技术工人可以提高操作技能;管理人员可以更加了解数控设备的特点、过程控制,以现代生产管理理念实施管理。

3.科学组织生产。改进停工待料,生产能力不平衡问题,提高数控机床的开工率,合理安排生产节拍,合理分配生产任务。利用零件加工的相似性,将待加工零件进行分类,从而在工艺编制、生产计划及调度中合理安排,提高设备生产能力的平衡度。科学的生产批次将极大限度的降低机床调整时间比例、工装准备时间比例,可提高批量效率。

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4.为了发挥数控机床的价值,操作者必须正确的掌握数控机床操作原则。按机床操作规程正确操作机床;按工艺和程序要求加工零件;加工前协调零件、刀具、压板等尺寸避免干涉和碰撞;提高技术素质,减少装刀、找正等非加工时间;正确维护保养各种辅具确保精度可靠。

五、结论

数控机床的应用已日益广泛,如何“管好、用好、维护好”数控机床已成为亟待解决的重要问题。数控机床的使用不是简单的使用设备,是一相继属性很强的应用工程。只有科学的管理,充分了解数控机床的特点,协调好各生产环节的平衡,才能真正发挥出它的经济效益。

2.5、数控机床的操作方法

[1]数控机床操作者的要求;

就当前国内许多刚刚从事数控机床操作人员的分类来说,有很大一部分操作者是以前从事过一般手动机床或者半自动机床操作的技术工人,他们对机械加工非常熟悉,但对于数控机床的编程是比较陌生的;也有刚从机械专科学校毕业的学生,他们对机械加工知识,数控加工和编程的理论比较熟悉,但是缺少实际的机械加工经验;也有很多操作者是从来没有接触过机械加工和编程的,那他们要学习数控机床操作,困难是非常巨大的。对于这些初学数控机床的人员,掌握一定的数控机床操作技巧是非常重要的。一方面他们可以避免发生机床碰撞事故,导致机床损坏;二是可以在较短的时间之内,能够迅速提高操作者的数控机床操作技能,胜任本职工作,为单位创造经济效益。本文特别针对这些刚接触数控机床的操作人员,介绍了一些数控机床的操作技巧的理论知识,希望对刚刚从事的数控机床的操作者来说有一些借鉴的意义。

{1}首先,操作者需对操作的数控机床有一个全面的了解。了解机床的机械结构:要了解机床的机械构造组成;要掌握机床的轴系分布;更要牢牢地掌握机床各个数控轴的正负方向;要掌握机床的各部件的功能和使用,譬如简单的气动系统原理和功能,简单的液压系统工作原理和功能;另外要掌握机床各辅助单元的工作原理和功能,譬如刀库、冷却单元、电压稳压器,电器柜冷却器等等单元的工作原理,功能和使用方法,以及机床各个安全门锁的工作原理、功能和使用方法。

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数控加床加工与操作方法

对于成批量工件的加工。当初次程序调试完成后,那么需要优化加工程序。优化的基本原则如下:保证加工质量的前提,优化切削参数,譬如工进速度、刀具或砂轮转速、横向进给量,加工深度等等;优化加工步骤,优化加工基准,提高加工效率,使用高寿命刀具或砂轮,减少换刀次数或者砂轮修正次数;建立合理的加工程序的数学模型,编辑有效可靠程序,合理设置粗精加工的余量和次数和使用适当的成型刀具或者砂轮,对于提高效率,保证加工质量具具有较为显著的效果。

[2]对于保证被加工工件的加工质量应该注意以下几方面:加工时要对机床进行热机一段时间,保持机床各机械轴在工作期间的热平衡,尽量保持机床加工过程的被加工工件温度稳定,并且尽量保持工作头、机床主轴、丝杠导轨,光栅尺,刀具夹头或者砂轮接杆的冷热平衡。如果机床使用冷却油和冷却液,要保持其温度恒定,冷却液的温度是影响工件加工的精度的重要因素之一,通过机床的冷却系统来保证冷却液的恒定温度。

一般工厂晚上都需要关机,第二天需要再开机床,所以每天机床工作前都需要进行热机。为了提高的机床利用率,现有两种方法可以实现机床加工。一是开机后对原始程序稍许修改,在所有的加工工序中做一个远离工件的补偿量,那么加工过程中,机床的在机床加工时根据测量结果更改修正值,当机床处于热平衡状态后,修正值就可以不需要再更改。另外一种方法是,那么在开机后的一段时间先加工工件公差较大的部位,然后经过一段时间后等到机床达到热平衡后,再来加工工件上某些公差要求较高的位置;或者先用机床进行粗加工,等机床工作达到热平衡后,再进行工件的精加工。

对于一个具有多基准,有多处精度要求较高的尺寸的工件。那么应先加工工件上有一个基准仅定义一个或两个尺寸,但尺寸精度要求较高的位置,而对同一基准有多个尺寸的部位,应先加工精度最高的部位,然后再加工精度较低的位置。因为机床在加工高精度的部位时工件容易产生废品,那工件其余的部位就可以不加工,这样节省了加工成本。

{1}加工的 基本原则:先粗加工,把工件的多余材料去掉,然后精加工;加工中应避免振动的发生;避免工件加工时的热变性。造成的振动发生有很多原因,可能是负载过大,可能是机床和工件的共振,或者可能是机床的刚性不足,也可能是刀具或砂轮钝化后造成的。我们可以通过下述方法来减小振动:减小横向进给量和加工深度,检查工件

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装夹是否牢靠,提高刀具的转速或者降低转速可以降低共振,另外查看是否有必要的更换新的刀具。

对于数控机床操作的初学者,经常发生碰撞。常听别人说,不碰机床,就学不会机床操作,这是一种非常错误和有害的认识。机床碰撞对机床的精度是很大的损害,对于不同类型机床影响也不一样。一般来说,对于刚性不强的机床影响较大,对于刚性较强的龙门结构的机床,在同等的撞击力下影响较小。如果机床是悬臂式得结构,以及机床主轴是装在一回转轴上的机床结构,一旦机床发生碰撞的话,对机床的精度影响是致命的。所以对于高精度数控机床来说,碰撞绝对要杜绝。只要操作者细心和掌握一定的防碰撞的方法,碰撞是完全可以预防和避免。以下几点心得或许对数控机床初学者预防碰撞有所帮助。

碰撞发生的最主要的原因:一是对刀具或者砂轮 的直径和长度输入错误;二是对工件的尺寸和其他相关的几何尺寸输入错误以及工件的初始位置定位错误;三是机床的工件坐标系设置错误,或者机床零点在加工过程中被重置,而产生变化。机床碰撞大多发生在机床快速移动过程中,这时候发生的碰撞的危害也最大,应绝对避免。所以操作者要特别要注意机床在执行程序的初始阶段和机床在更换刀具或砂轮的时候,此时一旦程序编辑错误,刀具或砂轮的直径和长度输入错误,那么就很容易发生碰撞。在程序结束阶段,各数控轴的退刀动作顺序错误,那么也可能发生碰撞。为了避免上述碰撞,在第一次使用刀具和砂轮时,要仔细进行对刀,不能轻视该问题。为了避免碰撞,操作者在操作机床时,要充分五官的功能,观察机床有无异常动作,有无火花,有无噪音和异常响动,有无震动,有无焦味。发现异常情况应立即停止程序,待机床问题解决后,机床才能继续工作。同时在操作之前,操作者应该接受机床操作的安全培训,每类机床应有安全操作规程,操作人员应经系统的操作和安全培训,持有培训合格的上岗证后才能上机床工作。工作前,应知道灭火器的位置,并且操作者要掌握灭火器的方法,机床的气压开关的位置,机床的输入电源的开关的位置,液压工作站的位置,都因掌握应急的关闭的方法,对于使用冷却油的磨床应将灭火器的放置在机床的三米之内。

总之,掌握数控机床的操作技巧是一个循序渐进的过程,并不能一蹴而就。它是建立在掌握了机床基本操作、基础的机械加工知识和基础的编程知识之上的。数控机床操作

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数控加床加工与操作方法

如图2所示,假设刀架在外圆刀所处位置换上切割刀,虽然刀架没有移动,刀具的坐标位置也没有发生变化,但两把刀尖不在同一位置上,如果不消除这种换刀后产生的刀尖位置误差,势必造成换刀后的切削加工误差。2 数控车床对刀原理

换刀后刀尖位置误差的计算:

ΔX=X1-X2

ΔZ=Z1-Z2

根据对刀原理,数控系统记录了换刀后产生的刀尖位置误差ΔX、ΔZ,如果用刀具位置补偿的方法确定换刀后的刀尖坐标位置,这样能保证刀具对工件的切削加工精度。2)基准刀对刀操作

① 用外圆车刀切削工件端面,向数控系统输入刀尖位置的Z坐标。

② 用外圆车刀切削工件外圆,测量工件的外圆直径,向数控系统输入该工件的外圆直径测量值,即刀尖位置的X坐标。3 基准刀对刀操作 3)一般刀对刀操作

所示,用切割刀的刀尖对准工件端面和侧母线的交点,向数控系统输入切割刀刀尖所在位置的Z坐标和X坐标。这样,数控系统记录了两把刀尖在同一位置上的不同坐标值,计算出换刀后一般刀与基准刀的刀尖位置偏差,并通过数控系统刀具位置偏差补偿来消除换刀后的刀尖位置偏差。4 对刀操作

4.刀位偏置值的修改与应用

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如果车削工件外圆后,工件的外圆直径大了0.30mm。对此,我们可不用修改程序,而通过修改刀位偏置值来解决,即在X方向把刀具位置的偏置值减小0.30mm,这样 方便地解决了切削加工中产生的加工误差。

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数控加床加工与操作方法

五、数控机床加工的分类与发展

5.1、数控机床的分类统

数控机床的种类很多,主要分类如下:

按工艺用途分类。按工艺用途,数控机床可分类如下。普通数控机床:这种分类方式与普通机床分类方法一样,铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床:数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床,它可在一次装夹后进行多种工序加工。

按运动方式分类。按运动方式,数控机床可分类如下:点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床:数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外,还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线,而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床:数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。

按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式,数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。

按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类,数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜,适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全,价格适中,应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全,价格较贵。

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六、数控机床维修注意事项

[1]数控机床维修中应注意的事项;(1)从整机上取出某块线路板时,应注意记录其相对应的位置,连接的电缆号,对于固定安装的线路板,还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内,以免丢失,装配后,盒内的东西应全部用上,否则装配不完整。

(2)电烙铁应放在顺手的前方,远离维修线路板。烙铁头应作适当的修整,以适应集成电路的焊接,并避免焊接时碰伤别的元器件。

(3)测量线路间的阻值时,应断电源,测阻值时应红黑表笔互换测量两次,以阻值大的为参考值。

(4)线路板上大多刷有阻焊膜,因此测量时应找到相应的焊点作为测试点,不要铲除焊膜,有的板子全部刷有绝缘层,则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。

(5)不应随意切断印刷线路。有的维修人员具有一定的家电维修经验,习惯断线检查,但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板,印刷线路细而密,一旦切断不易焊接,且切线时易切断相邻的线,再则有的点,在切断某一根线时,并不能使其和线路脱离,需要同时切断几根线才行。

(6)不应随意拆换元器件。有的维修人员在没有确定故障元件的情况下只是凭感觉那一个元件坏了,就立即拆换,这样误判率较高,拆下的元件人为损坏率也较高。进口泵 阀门

(7)拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳,切忌硬取。同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸,以免损坏焊盘。

(8)更换新的器件,其引脚应作适当的处理,焊接中不应使用酸性焊油。(9)记录线路上的开关,跳线位置,不应随意改变。进行两极以上的对照检查时,或互换元器件时注意标记各板上的元件,以免错乱,致使好板亦不能工作。

(10)查清线路板的电源配置及种类,根据检查的需要,可分别供电或全部供电。应注意高压,有的线路板直接接入高压,或板内有高压发生器,需适当绝缘,操作时应特别注意。

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七、数控加工安全规则、进入车间实习时,要穿好工作服,大袖口要扎紧,衬衫要系入裤内。不得穿凉鞋、拖鞋、高跟鞋、背心、裙子和戴围巾进入车间。注意:不允许戴手套操作机床; 2、注意不要移动或损坏安装在机床上的警告标牌; 3、注意不要在机床周围放置障碍物,工作空间应足够大;、某一项工作如需要俩人或多人共同完成时,应注意相互间的协调一致; 5、不允许采用压缩空气清洗机床、电气柜及 NC 单元;、应在指定的机床或计算机上进行操作。未经允许,其它机床设备、工具或电器开关等均不得乱动。

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第四篇:数控毕业论文

[日期:202_-11-29]

模具毕业论文

[字体:大 中 小]

来源:河南郑州长城学校 作者:未知

模具设计毕业论文

模具设计毕业论文成形加工是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术,或称成型工具、成型工装产品,是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品,是价值很高的社会财富。模具设计毕业论文由于模具生产技术的现代化,在现代工业生产中,模具已广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。模具技术水平的高低,模具设计毕业论文已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

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一、目前,随着汽车及轻工业的迅速发展,模具设计制造日益受到人们的广泛关注,已成为一个行业。将高新技术应用于模具设计与制造,已成为快速制造优质模具的有力保证:1)、CAD/DAE/CAM的广泛应用,显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在欧美,CAD/DAE/CAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面,已经超越了甩掉图板、二维绘图的初级阶段,目前3D设计已达到了70℅--89℅,PRO/E、UG、CIMATRON等软件的应用很普遍。2)、为了缩短制造周期,提高市场竞争力,普遍采用高速切削加工技术。3)、快速成型技术与快速制模技术获得普遍应用。有SLA、SLS、FDM、LOM等各种类型的快速成型设备。

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二、国外工业先进国家都拥有上万个模具企业与支持模具企业或为模具企业提供生产装备的企业相组成的强大的产业基础。这是为适应社会产品工业化规模生产的重要条件和特点。如汽车的工业化规模生产需要一大批专业性模具企业为其提供模具,同时根据汽车零件的生产技术要求,这些模具企业还配有相应的先进技术装备,包括数控和计算机数控机床、CAD/CAM系统,以及各种工艺装备。

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三、成形加工的社会效益很高,是高技术含量的社会产品,其价值和价格主要取决于模具材料、加工、外购件的劳动与消耗三项直接发生的费用和模具设计与试模等技术费用,后者,是模具价值和市场价格的主要组成部分,其中一部分技术价值计入了市场价格,而更大一部分价值,则是模具用户和产品用户受惠变为社会效益。如电视机用模,其模具费用仅为电视机产品价格的1/3000~1/5000,尽管模具的一次投资较大,但在大批量生产的每台电视机的成本中仅占极小的部分,甚至可以忽略不计,而实际上,很高的模具价值为社会所拥有,变成了社会财富。所以本模具设计具有非常重要的现实意义。

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四、本模具设计是为成形加工某车型中一个支柱端头上的封闭板,该零件左、右对称,生产中要求左、右件数量相等。而且该零件本身属不对称的异形件,存在双向的弯曲(翻边)成形,单件冲压时存在着横向不平衡力,影响模具寿命和冲压质量,将左、右件合在一套模具上一次冲压成形,就能消除横向不平衡力,同时,也提高了冲件质量和生产效率。据此,拟定该零件的冲压工艺为“落料——双向弯曲(翻边)成形,并设计了落料和成形两套模具。在使用AutoCAD进行模具设计时,可以方便、快捷地调用工艺资料,达到了提高产品质量,缩短周期,降低成本,增加经济效益的目的,具有非常重要的现实意义。因此,成形加工广泛应用于汽车制造业,有助于推动我国汽车行业的发展。

第五篇:数控毕业论文

数控车床产品零件加工

摘要

科学技术和社会的蓬勃发展,对机械加工产品的质量,品种和生产率提出了越来越高的要求。数控加工技术就是实现产品加工过程自动化的现代化的措施之一,应用数控加工技术能提高加工质量和 生产率,解决若干普通机械加工所解决不了的的加工技术问题,大大降低加工成本,提高综合经济效益,还能极大改善工人的劳动条件,提高工人的素质。

机床数控是以数字的形式实现自动加工控制的一门技术,其指令的数字和文字编码的方式,记录在控制介质上,经过计算机和处理后,对机床各种动作的顺序位移量及速度实现自动控制。

机械加工工艺是实现产品设计,保证产品质量,节约能源,降低消耗的重要手段,是企业进行生产准备,计划调度,加工操作,安全生产,技术检测和健全劳动组织的重要依据,也是企业上品种、上质量、上水平,加速产品更新,提高经济效益的技术保证。

工艺规程的编制是直接指导产品或零件制造的工艺过程和操作方法的工艺文件,他直接对企业的产品质量、效益、竞争能力起着重要的作用。

机械工业是国民经济各部门的装备部,国民经济各部门的生产技术水平和经济效益,在很大程度上取决与机械工业所能提供装备的技术性能、质量和可靠性,因此,机械工业的技术水平和规模是衡量一个国家科技水平和经济实力的重要标志。

近年来,世界各国都把提高产业竞争力和发展技术、抢占未来经济制高点作为科技发展提出更高的要求,特别是制造技术更加得到了重视。所以,我们要振兴机械工业,使之成为国民经济的支柱产业。从而确定机械工业在国民经济中的重要地位,同时也向机械工业提出更高的要求。

关键词 : 零件的制造工艺性;对刀点手工编程;自动编程机床坐标系;

Science, technology and society, the vigorous development of mechanical processing product quality, variety and productivity put forward more and more high demand.Nc machining technology is to realize the modernization process automation products processing, one of the measures applied nc machining technology can improve the processing quality and productivity, solve several ordinary mechanical processing not settled by the processing technical problems, and greatly reduce processing cost, improve the overall economic benefit, but also can greatly improve labor conditions, enhances the quality of workers.The machine tool CNC based on digital form a realization of automatic processing control technologies, the door of digital and text coded instructions, recorded in control the way through computer medium, and dealing with various action of machine, after the order of displacement and speed the realization of automatic control.The machining process is to realize the product design, assure product quality, to save energy and reduce consumption is the important means of enterprise production preparation, plan scheduling, processing operations, the safety in production, technology detection and improve labor organization, also be the important basis on the variety, quality of enterprise, on level, accelerate update products, improving economic efficiency technology guarantee.Procedure preparation is direct guidance products or parts manufacturing process and operating method of the process documents, he directly to enterprise's product quality, efficiency, competition ability play an important role.Machinery industry is the armaments department sectors of the national

economy,national

economic

sectors

of manufacturing technology level and economic benefits, to a great extent, depends on machinery industry can provide equipment technical performance, quality and reliability, therefore, machinery industry technology level and scale is the measure of a country's scientific and technological level and economic strength important symbol.In recent years, all countries in the world to promote industrial competitiveness and development technology, preempted future economic commanding heights as technology development put forward higher request, especially the manufacturing technology more get the attention.So, we must promote machinery industry, has become a pillar industry of the national economy.Thus determine machinery industry in the national economy, but also the important position to put forward higher requirement of mechanical industry.Keywords: parts manufacturing technology;The knife point manual programming;Automatic programming machine coordinate system;

目录

第一章 数控机床的产生发展与策略 第二章 数控加工的基本概念

2.1 基本概念............................................................................................................................8 2.2手工编程..............................................................................................................................8 2.3自动编程..............................................................................................................................9 2.3.1自动编程的定义........................................................................................................9 2.3.2编辑本段基本步骤.................................................................................................11 2.3.3编辑本段功能代码.................................................................................................11 2.3.4编辑本段程序格式.................................................................................................12 2.4机床坐标系的确定......................................................................................................13 2.5坐标轴方向的确定........................................................................................................13 2.6机床原点的设置.............................................................................................................14 第三章 图由与编程

3.1图样分析(1)..............................................................................................................15 3.1.1 工艺分析..................................................................................................................15 第四章 数控铣削加工工艺

4.1 零件图样的工艺分析.................................................................................................19 4.2 加工方法选择及加工方案的确定......................................................................21 4.2.1 修改程序和刀补控制尺寸..................................................................................21 4.2.1加上方法的选择原则.............................................................................................22 4.2.2加工方案确定..........................................................................................................22 第五章 机床简单故障排除方法与简单维修中的注意事项 结语 致谢 参考文献

第一章 数控机床的产生发展与策略

在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量,单件与小批量生产的零件(批量在10~100件)约占机械加工总量的80%以上。尤其是在造船、航天、航空、机床、重型机械以及国防工业更是如此。

为了满足多品种,小批量的自动化生产,迫切需要一种灵活的,通用的,能够适用产品频繁变化的柔性自动化机床。数控机床就是在这样的背景下诞生与发展起来的。它为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化的加工手段。

根据国家标准GB/T8129-1997,对机床数字控制的定义:用数字控制的装置(简称数控装置),在运行过程中,不断地引入数字数据,从而对某一生产过程实现自动控制,叫数字控制,简称数控。用计算机控制加工功能,称计算机数控(computerized numerical,缩写CNC)。

数控机床即使采用了数控技术的机床,或者说装备了数控系统的机床。从应用来说,数控机床就是将加工过程所需的各种操作(如主轴变速、松加工件、进刀与退刀、开车与停车、选择刀具、供给切削液等)和步骤,以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示,通过控制介质将数字信息送入专用的或通用的计算机,计算机对输入的信息进行处理与运算,发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,是机床自动加工出所需要的零件。

从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。

强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。

在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。

在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。

第二章 数控加工的基本概念

2.1 基本概念

数控编程是数控加工准备阶段的主要内容,通常包括分析零件图样,确定加工工艺过程;计算走刀轨迹,得出刀位数据;编写数控加工程序;制作控制介质;校对程序及首件试切。总之,它是从零件图纸到获得数控加工程序的全过程。常用方法

2.2手工编程

1.定义

手工编程是指编程的各个阶段均由人工完成。利用一般的计算工具,通过各种数学方法,人工进行刀具轨迹的运算,并进行指令编制。

这种方式比较简单,很容易掌握,适应性较大。适用于中等复杂程度程序、计算量不大的零件编程,对机床操作人员来讲必须掌握。

2.编程步骤

人工完成零件加工的数控工艺

分析零件图纸

制定工艺决策

确定加工路线

选择工艺参数

计算刀位轨迹坐标数据

编写数控加工程序单

验证程序

3.优点

主要用于点位加工(如钻、铰孔)或几何形状简单(如平面、方形槽)零件的加工,计算量小,程序段数有限,编程直观易于实现的情况等。

4.缺点

对于具有空间自由曲面、复杂型腔的零件,刀具轨迹数据计算相当繁琐,工作量大,极易出错,且很难校对,有些甚至根本无法完成。

2.3自动编程

2.3.1自动编程的定义

1.定义

对于几何形状复杂的零件需借助计算机使用规定的数控语言编写零件源程序,经过处理后生成加工程序,称为自动编程。

随着数控技术的发展,先进的数控系统不仅向用户编程提供了一般的准备功能和辅助功能,而且为编程提供了扩展数控功能的手段。FANUC6M数控系统的参数编程,应用灵活,形式自由,具备计算机高级语言的表达式、逻辑运算及类似的程序流程,使加工程序简练易懂,实现普通编程难以实现的功能。

数控编程同计算机编程一样也有自己的“语言”,但有一点不同的是,现在电脑发展到了以微软的Windows为绝对优势占领全球市场.数控机床就不同了,它还没发展到那种相互通用的程度,也就是说,它们在硬件上的差距造就了它们的数控系统一时还不能达到相互兼容.所以,当我要对一个毛坯进行加工时,首先要以我们已经拥有的数控机床采用的是什么型号的系统.2.常用自动编程软件

(1)UG

Unigraphics 是美国Unigraphics Solution公司开发的一套集CAD、CAM、CAE 功能于一体的三维参数化软件,是当今最先进的计算机辅助设计、分析和制造的高端软件,用于航空、航天、汽车、轮船、通用机械和电子等工业领域。

UG软件在CAM领域处于领先的地位,产生于美国麦道飞机公司,是飞机零件数控加工首选编程工具。

UG 优点

提供可靠、精确的刀具路径

能直接在曲面及实体上加工

良好的使用者界面,客户也可自行化设计界面

多样的加工方式,便于设计组合高效率的刀具路径

完整的刀具库

加工参数库管理功能

包含二轴到五轴铣削、车床铣削、线切割

大型刀具库管理

实体模拟切削

泛用型后处理器等功能

高速铣功能

CAM客户化模板

(2)Catia

Catia是法国达索(Dassault)公司推出的产品,法制幻影系列战斗机、波音737、777的开发设计均采用Catha。

CATIA 据有强大的曲面造型功能,在所有的CAD三维软件位居前列,广泛应用于国内的航空航天企业、研究所,以逐步取代UG成为复杂型面设计的首选。

CATIA具有较强的编程能力,可满足复杂零件的数控加工要求。目前一些领域采取CATIA设计建模,UG编程加工,二者结合,搭配使用。

(3)Pro/E 是

美国 PTC(参数技术有限公司)开发的软件,是全世界最普及的三维 CAD/CAM(计算机辅助设计与制造)系统。广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等民用行业。具有零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能。

Pro/E在我国南方地区企业中被大量使用,设计建模采用PRO-E,编程加工采用MASTERCAM 和 CIMATRON 是目前通行的做法。

(4)C(imatronCAD/CAM系统

以色列Cimatron公司的CAD/CAM/PDM产品,是较早在微机平台上实现三维CAD/CAM全功能的系统。该系统提供了比较灵活的用户界面,优良的三维造型、工程绘图,全面的数控加工,各种通用、专用数据接口以及集成化的产品数据管理。CimatronCAD/CAM系统在国际上的模具制造业备受欢迎,国内模局制造行业也在广泛使用。

(5)Mastercam

美国CNC公司开发的基于PC平台的CAD/CAM软件,它具有方便直观的几何造型 Mastercam提供了设计零件外形所需的理想环境,其强大稳定的造型功能可设计出复杂的曲线、曲面零件。Mastercam具有较强的曲面粗加工及的曲面精加工的功能,曲面精加工有多种选择方式,可以满足复杂零件的曲面加工要求,同时具备多轴加工功能。由于价格低廉,性能优越,成为国内民用行业数控编程软件的首选。

(6)FeatureCAM

美国DELCAM公司开发的基于特征的全功能CAM软件,全新的特征概念,超强的特征识别,基于工艺知识库的材料库,刀具库,图标导航的基于工艺卡片的编程模式。全模块的软件,从2~5轴铣削,到车铣复合加工,从曲面加工到线切割加工,为车间编程提供全面解决方案。DELCAM软件后编辑功能相对来说是比较好的。

近年来国内一些制造企业正在逐步引进,以满足行业发展的需求,属新兴产品。

(7)CAXA制造工程师

CAXA制造工程师是北京北航海尔软件有限公司推出一款全国产化的CAM产品,为国产CAM软件在国内CAM市场中占据了一席之地。作为我国制造业信息化领域自主知识产权软件优秀代表和知名品牌,CAXA已经成为我国CAD/CAM/PLM业界的领导者和主要供应商。CAXA制造工程师是一款面向二至五轴数控铣床与加工中心、具有良好工艺性能的铣削/钻削数控加工编程软件。该软件性能优越,价格适中,在国内市场颇受欢迎。

(8)EdgeCAM

英国Pathtrace公司出品的具有智能化的专业数控编程软件,可应用于车、铣、线切割等数控机床的编程。针对当前复杂三维曲面加工特点,EdgeCAM设计出更加便捷可靠的加工方法,目前流行于欧美制造业。英国路径公司正在进行中国市场的开发和运作,为国内的制造业的客户提供更多的选择。

(9)VERICUTVERICUT

美国CGTECH公司出品的一种先进的专用数控加工仿真软件。VERICUT 采用了先进的三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度。不仅能用彩色的三维图像显示出刀具切削毛坯形成零件的全过程,还能显示出刀柄、夹具,甚至机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来,其效果就如同是在屏幕上观看数控机床加工零件时的录像。

编程人员将各种编程软上生成的数控加工程序导入VERICUTVERICUT中,由该软件进行校验,可检测原软件编程中产生的计算错误,降低加工中由于程序错误导致的加工事故率。目前国内许多实力较强的企业,已开始引进该软件来充实现有的数控编程系统,取得了良好的效果。

随着制造业技术的飞速发展,数控编程软件的开发和使用也进入了一个高速发展的新阶段,新产品层出不穷,功能模块越来越细化,工艺人员可是在微机上轻松地设计出科学合理并富有个性化的数控加工工艺,把数控加工编程变得更加容易、便捷

2.3.2编辑本段基本步骤

1.分析零件图确定工艺过程,对零件图样要求的形状、尺寸、精度、材料及毛坯进行分析,明确加工内容与要求;确定加工方案、走刀路线、切削参数以及选择刀具及夹具等。

.数值计算,根据零件的几何尺寸、加工路线、计算出零件轮廓上的几何要素的起点、终点及圆弧的圆心坐标等。

3.编写加工程序,在完成上述两个步骤后,按照数控系统规定使用的功能指令代码和程序段格式,编写加工程序单。

4.将程序输入数控系统,程序的输入可以通过键盘直接输入数控系统,也可以通过计算机通信接口输入数控系统。

5.检验程序与首件试切,利用数控系统提供的图形显示功能,检查刀具轨迹的正确性。对工件进行首件试切,分析误差误差产生的原因,及时修正,直到试切出合格零件,虽然,每个数控系统的编程语言和指令各不相同,但其间也有很多相通之处

.2.3.3编辑本段功能代码

字与字的功能 :

1、字符与代码:

字符是用来组织、控制或表示数据的一些符号,如数字、字母、标点符号、数学运算符等。国际上广泛采用两种标准代码:(1)ISO国际标准化组织标准代码(2)EIA美国电子工业协会标准代码

2、字

在数控加工程序中,字是指一系列按规定排列的字符,作为一个信息单元存储、传递和操作。字是由一个英文字母与随后的若干位十进制数字组成,这个英文字母称为地址符。

如:“X2500”是一个字,X为地址符,数字“2500”为地址中的内容。

3、字的功能: 组成程序段的每一个字都有其特定的功能含义,以下是以FANUC-0M数控系统的规范为主来介绍的。

(1)顺序号字N

顺序号又称程序段号或程序段序号。顺序号位于程序段之首,由顺序号字N和后续数字组成。其作用为校对、条件跳转、固定循环等。使用时应间隔使用,如N10 N20 N30„„

(2)准备功能字G

准备功能字的地址符是G,又称为G功能或G指令,是用于建立机床或控制系统工作方式的一种指令。G00~G99

(3)尺寸字

尺寸字用于确定机床上刀具运动终点的坐标位置。

其中,第一组 X,Y,Z,U,V,W,P,Q,R 用于确定终点的直线坐标尺寸;第二组 A,B,C,D,E 用于确定终点的角度坐标尺寸;第三组 I,J,K 用于确定圆弧轮廓的圆心坐标尺寸。在一些数控系统中,还可以用P指令暂停时间、用R指令圆弧的半径等。(4)进给功能字F

进给功能字的地址符是F,又称为F功能或F指令,用于指定切削的进给速度。对于车床,F可分为每分钟进给和主轴每转进给两种,对于其它数控机床,一般只用每分钟进给。F指令在螺纹切削程序段中常用来指令螺纹的导程。

(5)主轴转速功能字S

主轴转速功能字的地址符是S,又称为S功能或S指令,用于指定主轴转速。单位为r/min。

(6)刀具功能字T

刀具功能字的地址符是T,又称为T功能或T指令,用于指定加工时所用刀具的编号,如T01。对于数控车床,其后的数字还兼作指定刀具长度补偿和刀尖半径补偿用,如T0101。

(7)辅助功能字M

辅助功能字的地址符是M,后续数字一般为1~3位正整数,又称为M功能或M指令,用于指定数控机床辅助装置的开关动作,如M00~M99。

2.3.4编辑本段程序格式

一个数控加工程序是若干个程序段组成的。程序段格式是指程序段中的字、字符和数据的安排形式。程序段格式举例:

N30 G01 X88.1 Y30.2 F500 S3000 T02 M08; N40 X90;(本程序段省略了续效字“G01,Y30.2,F500,S3000,T02,M08”,但它们的功能仍然有效)

在程序段中,必须明确组成程序段的各要素:

移动目标:终点坐标值X、Y、Z;

沿怎样的轨迹移动:准备功能字G;

进给速度:进给功能字F;

切削速度:主轴转速功能字S;

使用刀具:刀具功能字T;

机床辅助动作:辅助功能字M。程序格式

(1)程序开始符、结束符

程序开始符、结束符是同一个字符,ISO代码中是%,EIA代码中是EP,书写时要单列段。

(2)程序名

程序名有两种形式:一种是英文字母O(%或P)和1~4位正整数组成;另一种是由英文字母开头,字母数字多字符混合组成的程序名(如TEST1 等)。一般要求单列一段。

(3)程序主体

程序主体是由若干个程序段组成的。每个程序段一般占一行。

(4)程序结束

程序结束可以用M02或M30指令。一般要求单列一段。

加工程序的一般格式举例:

% // 开始符

O2000 // 程序名

N10 G54 G00 X10.0 Y20.0 M03 S1000 // 程序主体

N20 G01 X60.0 Y30.0 F100 T02 M08

N30 X80.0

„„

N200 M30 // 程序结束

% // 结束符

2.4机床坐标系的确定

(1)机床相对运动的规定

在机床上,我们始终认为工件静止,而刀具是运动的。这样编程人员在不考虑机床上工件与刀具具体运动的情况下,就可以依据零件图样,确定机床的加工过程

(2)机床坐标系的规定

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角坐标系决定。

在数控机床上,机床的动作是由数控装置来控制的,为了确定数控机床上的成形运动和辅助运动,必须先确定机床上运动的位移和运动的方向,这就需要通过坐标系来实现,这个坐标系被称之为机床坐标系。

例如铣床上,有机床的纵向运动、横向运动以及垂向运动。在数控加工中就应该用机床坐标系来描述。

标准机床坐标系中X、Y、Z坐标轴的相互关系用右手笛卡尔直角 坐标系决定:

(1)伸出右手的大拇指、食指和中指,并互为90°。则大拇指代表X坐标,食指代表Y坐标,中指代表Z坐标。

(2)大拇指的指向为X坐标的正方向,食指的指向为Y坐标的正方向,中指的指向为Z坐标的正方向。

围绕X、Y、Z坐标旋转的旋转坐标分别用A、B、C表示,根据右手螺旋定则,大拇指的指向为X、Y、Z坐标中任意轴的正向,则其余四指的旋转方向即为旋转坐标A、B、C的正向。

(3)运动方向的规定

增大刀具与工件距离的方向即为各坐标轴的正方向,下图为数控车床上两个运动的正方向。

2.5坐标轴方向的确定

(1)Z坐标

Z坐标的运动方向是由传递切削动力的主轴所决定的,即平行于主轴轴线的坐标轴即为Z坐标,Z坐标的正向为刀具离开工件的方向。(2)X坐标

X坐标平行于工件的装夹平面,一般在水平面内。确定X轴的方向时,要考虑两种情况:

1)如果工件做旋转运动,则刀具离开工件的方向为X坐标的正方向。

2)如果刀具做旋转运动,则分为两种情况: Z坐标水平时,观察者沿刀 具主轴向工件看时,+X运动方向指向右方;Z坐标垂直时,观察者面对刀具主轴向立柱看时,+X运动方向指向右方。下图所示为数控车床的X坐标。

(3)Y坐标

在确定X、Z坐标的正方向后,可以用根据X和Z坐标的方向,按照右手直角坐标系来确定Y坐标的方向。

2.6机床原点的设置

机床原点是指在机床上设置的一个固定点,即机床坐标系的原点。它在机床装配、调试时就已确定下来,是数控机床进行加工运动的基准参考点。

(1)数控车床的原点

在数控车床上,机床原点一般取在卡盘端面与主轴中心线的交点处。同时,通过设置参数的方法,也可将机床原点设定在X、Z坐标的正方向极限位置上。

(2)数控铣床的原点

主轴下端面中心,三轴正向极限位置。,第三章 图由与编程、3.1图样分析(1)

3.1.1 工艺分析

(1)技术要求分析。如图4-1所示,零件主要包括凹凸圆弧面圆柱面﹑退刀槽﹑外螺纹﹑内孔等。

(2)制定装夹方案﹑定位基准﹑加工起点﹑换刀点。确定零件的定位基准装夹方案。①定位基准:工件轴心线为基准。

②装夹方案:车一刀毛坯表面,夹已加工表面,伸出80mm。将图纸方向旋转180度粗精加工外轮廓;调头夹已加工表面55直径(夹保护垫圈),钻孔。③设在工件图纸端面,加工起点和换刀点可以设在同一点,在工件右端面80mm,X向轴心线80mm的位置。(3)制定加工工艺路线,确定刀具及切削用量。

(4)刀具选择:T0101(30度外圆刀)﹑T0202(外螺纹刀)﹑T0303(3cm切断刀)﹑ T0404(镗刀)3.1.2数控加工程序 N0010 N0020 N0030 N0040 N0050 N0060 N0070 N0080 N0090 N0100 N0110 N0120 N0130 N0140 N0150 N0160 N0170 N0180 N0190 N0200 N0210 N0220 N0230 N0240 N0250 N0260 N0270 N0280 N0290 N0300 N0310 调转工件N0010 N0020 N0030 N0040 N0050 N0060 N0070 G50X80Z80M03S900T0101 G99 G00X62Z2 G71U2R1 G71P60Q80U0.5W0.1F0.15 G00X47Z2 G01X55Z-2 Z-23 G70P60Q80 G00X80Z80 M00 T0303 M03S1000 G00X62Z-26 G01X51 G00X62 Z-28 G01X51 G00X62 Z2 G00X80Z80T0404 M03S300 G00X80Z80T0404F0.2 G00X19Z2 Z0 G01X19.9375Z-22.2887 X21Z-22 Z-2 G01X25Z2 G00X80Z80T0100 M30 G50X80Z80M03S900T0101 G99 G00X56Z2 G0155.5 Z-58 G00X65Z2 G71U2R1 N0080 N0090 N0100 N0110 N0120 N0130 N0140 N0150 N0160 N0170 N0180 N0190 N0200 N0210 N0220 N0230 N0240 N0250 N0260 N0270 N0280 N0290 N0300 N0310 N0320 N0330 N0340 N0350 N0360 N0370 N0380 N0390 N0400 N0410 N0420 N0430 N0440 N0450 N0460 N0470 G71P90Q190U0.5W0.1F0.15 G00X24 G01X32Z-2 Z-18 X36 X40Z-20 Z-30 G02X41Z-41R6 G01X45Z-71 G03X51Z-92R21 G01Z-94 G00X60 G70P100Q190 M00 M03S600T0303 G00X50Z-18 G01X26 G00X80 Z80 M03S320T0202 G00X40Z2 G92X31.8Z-15.5 X31.5 X31.25 G00X80Z80 G00X19Z2 Z-44.4434 X20 G01X23Z Z-13.0622 X30Z0 G00X19Z2 Z-43.5580 G01X22.8917Z-42.82 Z-13.0622 X32Z0 Z2 G00X80Z80 T0100 M30

第四章 数控铣削加工工艺

4.1 零件图样的工艺分析

数控铣削加工工艺分析是数控铣削加工的一项重要工作,工艺分析的合理与否,直接影响到零件的加工质量,生产效率和加工成本,在数控工艺分析时,首先要对零件图样进行工艺分析,分析零件各加工部位的结构工艺性是否符合数控加工的特点,其主要内容包括:

(1)零件图样尺寸标注应符合编程的方便

在数控加工图上,宜采用以同一基准引注尺寸或直接给出坐标尺寸。这种标注方法,既便于编程,也便于协调设计基准、工艺基准、检测基准与编程零点的设置和计...................算。

(2)零件轮廓结构的几何元素条件应充分

在编程时要对构成零件轮廓的所有几何元素进行定义。在分析零件图时,要分析各种几何元素的条件是否充分,如果不充分,则无法对被加工的零件进行编程或造型。

(3)零件所要求的加工精度、尺寸公差应能否得到保证

虽然数控机床加工精度很高,但对一些特殊情况,例如薄壁零件的加工,由于薄壁件的刚性较差,加工时产生的切削力及薄壁的弹性退让极易产生切削面的振动,使得薄壁厚度尺寸公差难以保证,其表面粗糙度也随之增大,根据实践经验,对于面积较大的薄壁,当其厚度小于3mm时,应在工艺上充分重视这一问题。

(4)零件内轮廓和外形轮廓的几何类型和尺寸是否统一

在数控编程,如果零件的内轮廓与外轮廓几何类型相同或相似,考虑是否可以编在同一个程序,尽可能减少刀具规格和换刀次数,以减少辅助时间,提高加工效率。需要注意的是,刀具的直径常常受内轮廓圆弧半径R限制。

(5)零件的工艺结构设计能否采用较大直径的刀具进行加工

采用较大直径铣刀来加工,可以减少刀具的走刀次数,提高刀具的刚性系统,不但加工效率得到提高,而且工件表面和底面的加工质量也相应的得到提高。

(6)零件铣削面的槽底圆角半径或底板与缘板相交处的圆角半径r不宜太大

rrdD图(4-1)

由于铣刀与铣削平面接触的最大直径d=D-2r,其中D为铣刀直径。当D一定时,圆角半径r(如图(3-1)所示)越大,铣刀端刃铣削平面的能力越差,效率也就越低,工艺性也越差。当r大到一定程度时甚至必须用球头铣刀加工,这是应当避免的。当D越大而r越小,铣刀端刃铣削平面的面积就越大,加工平面的能力越强,铣削工艺性当然也越好。有时,铣削的底面面积较大,底部圆弧r也较大时,可以用两把r不同的铣刀分两次进行切削。

(7)保证基准统一原则

若零件在铣削完一面后再重新安装铣削面的另一面,由于基准不统一,往往会因为零件重新安装而接不好刀,加工结束后正反两面上的轮廓位置及尺寸的不协调。因此,尽量利用零件本身具有的合适的孔或以零件轮廓的基准边或专门设置工艺孔(如在毛坯上增加工艺凸台或在后续工序要去除余量上设置基准孔)等作为定位基准,保证两次装夹加工后相对位置的准确性。

(8)考虑零件的变形情况

当零件在数控铣削过程中有变形情况时,不但影响零件的加工质量,有时,还会出现蹦刀的现象。这时就应该考虑铣削的加工工艺问题,尽可能把粗、精加工分开或采用对称去余量的方法。当然也可以采用热处理的方法来解决。

4.2 加工方法选择及加工方案的确定

4.2.1 修改程序和刀补控制尺寸

(1)加工方法选择

根据零件的种类和加工内容选择合适的数控机床和加工方法。(1)机床的选择

平面轮廓零件的轮廓多由直线、圆弧和曲线组成,一般在两坐标联动的数控铣床上加工;具有三维曲面轮廓的零件,多采用三坐标或三坐标以上联动的数控铣床。(2)粗、精加工的选择

经粗铣的平面,尺寸精度可达IT11~IT13级(指两平面之间的尺寸),表面粗糙度(或Ra值)可达6.3μm~25μm。

经粗、精铣的平面,尺寸精度可达IT8~IT10级,表面粗糙度Ra值可达1.6μm~6.3μm。

(3)孔的加工方法选择

在数控机床上孔加工的方法一般有钻削、扩削、铰削和镗削等。孔加工方案的确定,应根据加工孔的加工要求,尺寸、具体的生产条件,批量的大小以及毛坯上有无预加孔合理选用。

(4)加工精度为IT9级,当孔径小于10mm时,可采用钻→铰加工方案;当孔径小于30mm时,可采用钻→扩加工方案;当孔径大于30mm时,可采用钻→镗加工方案。工件材料为淬火钢以外的金属。

(5)加工精度为IT8级,当孔径小于20mm时,可采用钻→铰加工方案;当孔径小于20mm时,可采用钻→扩→铰加工方案,同时也可以采用最终工序为精镗的方案。此方案适用于加工除工件材料为淬火钢以外的金属,(6)加工精度为IT7级,当孔径小于12mm时,可采用钻→粗铰→精铰加工方案;当孔径在12mm至60mm之间时,可采用钻→扩→粗铰→精铰加工方案。对于加工毛坯己铸出或锻出毛坯孔的孔加工,一般采用粗镗→半精镗→孔口倒角一精镗加工方案。

(7)孔精度要求较低且孔径较大时,可采用立铣刀粗铣→精铣加工方案。有空刀槽时可用锯片铣刀在半精镗之后、精镗之前铣削完成,也可用镗刀进行单刃螳削,但单刃镗削效率低。

(8)有同轴度要求的小孔,须采用饶平端面→打中心孔→钻→半精镗→孔口倒角→精镗(或 铰)加工方案。为提高孔的位置精度,在钻孔工步前须安排锪平端面和打中心孔工步。孔口倒角安排在半精加工之后、精加工之前,以防孔内产生毛刺。(9)螺纹的加工

螺纹的加工根据孔径大小而定,一般情况下,直径在M5mm~M20mm之间的螺纹,通常采用攻螺纹的方法加工。直径在M6mm以下的螺纹,在数控机床上完成底孔加工后,通过其他手段来完成攻螺纹。因为在数控机床上攻螺纹不能随机控制加工状态,小直径丝锥容易拆断。直径在M25mm以上的螺纹,可采用镗刀片镗削加工或采用圆弧插补(G02或G03)指令来完成。

4.2.1加上方法的选择原则

在保证加工表面精度和表面粗糙度要求的前提下,尽可能提高加工效率。由于获得同一级精度及表面粗糙度的加工方法一般有许多,因而在实际选择时,要结合零件的形状、尺寸和热处理要求全面考虑。此外,还应考虑生产率和经济性的要求,以及工厂的生产设备等实际情况。

4.2.2加工方案确定

确定加工方案时,首先应根据主要表面的尺寸精度和表面粗糙度的要求,初步确定为达到这些要求所需要的加工方法,即精加工的方法,再确定从毛坯到最终成形的加工方案。

在加工过程中,工件按表面轮廓可分为平面类和曲面类零件,其中平面类零件中的斜面轮廓又分为有固定斜角和变斜角的外形轮廓面。外形轮廓面的加工,若单纯从技术上考虑,最好的加工方案是采用多坐标联动的数控机床,这样不但生产效率高,而且加工质量好。但由于一般中小企业无力购买这种价格昂贵、生产费用高的机床,因此应考虑采用2.5轴控制和3轴控制机床加工。

2.5轴控制和3轴控制机床上加工外形轮廓面,通常采用球头铣刀,轮廓面的加工精度主要通过控制走刀步长和加工带宽度来保证。加工精度越高,走刀步长和加工带宽度越小,编程效率和加工效率越低。

如图(5-2)所示,球头刀半径为R,零件曲面上曲率半径为ρ,行距为S,加工后曲面表面残留高度为H。则有:

S2H(2RH)R

式中,当被加工零件的曲面在ab段内是凸的时候取“+”号,是凹的时候取“-”号。

图(4-2)行距的计算图

第五章 机床简单故障排除方法与简单维修中的注意事项

5.1故障排除方法

(1)初始化复位法:一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电,拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。

(2)参数更改,程序更正法:系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的块搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。

(3)调节,最佳化调整法:调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如某厂维修中,其系统显示器画面混乱,经调节后正常。如在某厂,其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。

最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法,其办法很简单,用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器,分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间,来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性,而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下,根据经验,即调节使电机起振,然后向反向慢慢调节,直到消除震荡即可。

(4)备件替换法:用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。

(5)改善电源质量法:目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

(6)维修信息跟踪法:一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据,可正确彻底地排除故障 6.2、维修中应注意的事项

(1)从整机上取出某块线路板时,应注意记录其相对应的位置,连接的电缆号,对于固定安装的线路板,还应按前后取下相应的压接部件及螺钉作记录。拆卸下的压件及螺钉应放在专门的盒内,以免丢失,装配后,盒内的东西应全部用上,否则装配不完整。

(2)电烙铁应放在顺手的前方,远离维修线路板。烙铁头应作适当的修整,以适应集成电路的焊接,并避免焊接时碰伤别的元器件。

(3)测量线路间的阻值时,应断电源,测阻值时应红黑表笔互换测量两次,以阻值大的为参考值。

(4)线路板上大多刷有阻焊膜,因此测量时应找到相应的焊点作为测试点,不要铲除焊膜,有的板子全部刷有绝缘层,则只有在焊点处用刀片刮开绝缘层。(5)不应随意切断印刷线路。有的维修人员具有一定的家电维修经验,习惯断线检查,但数控设备上的线路板大多是双面金属孔板或多层孔化板,印刷线路细而密,一旦切断不易焊接,且切线时易切断相邻的线,再则有的点,在切断某一根线时,并不能使其和线路脱离,需要同时切断几根线才行。

(6)不应随意拆换元器件。有的维修人员在没有确定故障元件的情况下只是凭感觉那一个元件坏了,就立即拆换,这样误判率较高,拆下的元件人为损坏率也较高。(7)拆卸元件时应使用吸锡器及吸锡绳,切忌硬取。同一焊盘不应长时间加热及重复拆卸,以免损坏焊盘。

(8)更换新的器件,其引脚应作适当的处理,焊接中不应使用酸性焊油。(9)记录线路上的开关,跳线位置,不应随意改变。进行两极以上的对照检查时,或互换元器件时注意标记各板上的元件,以免错乱,致使好板亦不能工作。(10)查清线路板的电源配置及种类,根据检查的需要,可分别供电或全部供电。应注意高压,有的线路板直接接入高压,或板内有高压发生器,需适当绝缘,操作时应特别注意。

最后,我觉得:维修不可墨守陈规,生搬理论的东西,一定要结合当时当地的实际情况,开阔思路,逐步分析,逐个排除,直至找到真正的故障原因。

综上所述,数控技术的发展是与现代计算机技术、电子技术发展同步的,同时也是根据生产发展的需要而发展的。现在数控技术已经成熟,发展将更深更广更快。

跟着社会主义的脚步,确立与国际接轨的发展道路,对21世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。以上就是本次设计的全过程。这次设计不仅使我对所设计的零件有了更深的了解,还使我学到了许多在书本上学不到的东西,这对我以后走上社会,走向工作岗位都有十分重要的意义,通过毕业设计的锻炼,我们运用所学知识的能力、解决问题的能力、创新设计的能力都得到了很好的锻炼和加强。

在这次的设计中我遇到了很多的问题,在老师不厌其烦的指导终于完成这次毕业论文的设计,通过这次的毕业论文设计,让我了解了我在学习和思考方式上的不足,也懂的了书到用时方很少的道理,学海无涯,而人的生命有限,在人生有限的时间里,我希望用知识把我们今后的人生道路装饰的五彩纷飞。

人生苦短,把握现在,展望未来,莫要老来悔当初

时光飞逝如白驹过隙,不知不觉到毕业时节,回望在校几年酸甜苦辣,不知为何即将走进社会的我没有当初想象的那么开心,思考许久我恍然大悟原来是我对学校的不舍,因为在这有我尊敬的老师和校领导们,还有这几年陪我一起生活和学习的的同学们。

首先我要感谢我的父母是他们给予了我生命,让我来到了这世上,教我为人处事还给了我无私的爱,我感觉我很幸福,我在此只想对你们说我爱你们

在此我要感谢教导我学习的恩师们,没你们的谆谆教诲和耐心辅导,我就不会掌握那么多知识,知识造就人生,也再造人生,我会用您教导的知识去创造辉煌的人生。

不管一个人取得多么值得骄傲的成就,都应该饮水思源,应当记住自己的老师为他的成长播下最初等种子。——居里夫人

在此我还要感谢陪伴我的同学们,以为有你们的存在让我不在孤单寂寞,让我知道了什么是友情,毕业之后可能各奔东西,但无论相隔多远我们的友情我都会永远记在心里,在次祝你一路顺风。

成功不是将来才有的,而是从决定去做的那刻起,持续积累而成。失败是什么?没有什么,只是更走近成功一步;成功是什么?就是走过了所有通向失败的路,只剩下一条路,那就是成功的路。

还有许多人,也许他们只是我生命中匆匆的过客,但他们对我的支持和帮助依然在我记忆中留底了深刻的印象。在此无法一一罗列,但对他们,我始终心怀感激。最后,我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢!

参考文献

1.《数控加工工艺学》 2.《机械制造工艺学》

3.作者:李佳 《数控机床及应用》 4.数控车削编程

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